涡轴发动机数字控制与仿真技术研究

【摘要】：本文基于对直升机动力系统即涡轴发动机-旋翼系统工作机理的分析,对某型涡轴发动机既有机械液压控制系统的数字化改造问题进行了研究,包括研究涡轴发动机的控制规律、制定数字控制方案、分析数字控制系统的故障模式及对策以及数字控制系统研制过程中的仿真需求分析及仿真平台建设。首先对涡轴发动机及直升机旋翼系统的工作原理进行了分析研究,建立了涡轴发动机的部件级全量模型,并给出相应的网络模型;为了满足仿真试验对实时性的要求,对全量模型进行一定程度的简化,给出小偏差增量模型。然后分析涡轴发动机的控制目标和控制规律,总结涡轴发动机的工作参数限制,制定涡轴发动机的数字控制方案,设计具体的控制逻辑和控制律,并通过数字仿真的结果对所设计的控制律进行验证;同时根据某型涡轴发动机全权限数字电子控制系统的初步配置,分析系统中的故障模式,并给出相应对策。最后分析涡轴发动机数字控制系统研制过程中的仿真需求,并对机械液压燃油调节器在回路的半物理仿真和电子控制器在回路的电子仿真进行具体描述,分析仿真系统组成原理,设计仿真平台,并给出仿真平台各部分的实现方式。